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文本内容:
《与控制系统仿真》实验教学大纲MATLAB
一、课程简介2
二、课程实验教学的目的、任务与要求2
三、实验方式与基本要求2
四、实验项目设置2
五、教材(讲义、指导书)3
六、实验报告要求3
七、考试(考核)方式3
八、使用说明错误!未定义书签《控制系统仿真》课程实验项目14《控制系统仿真》课程实验项目25《控制系统仿真》课程实验项目36《控制系统仿真》课程实验项目47《控制系统仿真》课程实验项目58《控制系统仿真》课程实验项目69课程设计教学大纲10课程设计教学大纲实践环节名称________控制系统仿真课程设计英文名称_______________Control systemsimulation cuoriculunidesign学时US_____________适用学期第5学期学分地点
一、教学目的和任务
1、培养理论联系实际的设计思想,训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力
2、掌握自动控制原理中各种补偿(校正)装置的作用及用法,根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计,并调试满足系统的指标
3、学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试
4、锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力
二、课程设计内容和基本要求给定几组选题,学生选择其中一至二道题做题目主要内容是基于线性控制的建模及仿真、图形可视化、编写相关的M函数文件要求所有结论必须上机调试通过,有正确的仿真结果
三、课程设计方式与安排课程设计时间为一周每23位同学分为一组〜
1、周一各小组通过查询资料,确定一个课程设计题目
2、周二至周三按照课程设计题目要求,完成规定任务
3、周四各小组推荐一名同学答辩
4、周五完成课程设计报告并上交,设计报告内容包括设计任务、设计过程、仿真结果及分析附录应包括仿真框图和MATLAB程序
四、课程设计报告
1、课程设计报告的主要内容要求有目录、正文(包括设计思想、设计步骤、调试过程、源代码及仿真框图)、心得体会、参考文献
2、课程设计报告编写的基本要求书写整齐、格式规范、图表清楚
五、成绩考核与评定
1、平时出勤、表现30%
2、课程设计报告40%
3、答辩30%
六、与其它课程的联系
七、教材及参考书《控制系统仿真课程设计指导书》、《MATLAB实用教程》第三版12课程名称MATLAB与控制系统仿真课程编号056226英文名称MATLAB andControl SystemSimulation课程性质独立设课课程属性专业限选课应开学期第6学期学时学分课程总学时一-40,其中实验学时一-16课程总学分一-
2.5学生类别本科生适用专业自动化、电气工程及其自动化先修课程电路、自动控制原理等课程
一、课程简介计算机仿真技术是一门利用计算机软件模拟实际环境进行科学试验的技术目前已经成为工科学生必须掌握的基本理论,也是他们必须会使用的一种技术手段《控制系统仿真》课程是培养现代电子技术应用类专业人才的重要技术课程
二、课程实验教学的目的、任务与要求通过本实验课程的学习,将使学生在课堂理论课学习的基础上,进一步加深对理论知识的理解,加深学生对控制科学所涉及的理论和方法的理解;加深学生对计算机辅助设计与分析方法的理解;注重理论与实际相结合,注重激励学生在系统程序设计方面的创新精神;培养正规系统程序设计的能力
三、实验方式与基本要求实验方式学生一人一机,独立实验基本要求实验前,学生要认真预习实验指导书,了解实验目的和实验内容;实验口寸,要认真上机,做好记录;实验后,按要求编写实验报告
四、实验项目设置实验实验实验实验实验每组序号实验项目名称实验内容提要编号时数类型类别要求人数101熟悉开发环境掌握基本命令2绐劄必修1MATLAB MATLAB202数据可视化熟练掌握基本绘图方法2必修1MATLAB MATLAB303符号运算掌握符号运算、符号方程2专业必修1MATLAB MATLAB程序设计及文件编11ATLAB m404程序调试、函数编写调用2必修MATLAB写505建模与仿真建模应用2综^必修1Simulink SIMULINK606线性控制系统的分析与设计戋性控制系统的稳定性分析等方法2必修1合计12注哭的麻.验淀,综钠设市喷.其他匏掇撷吻专蜃监.专其£;契獭必修遢笏.其i L2354L04L23S
五、教材(讲义、指导书)《控制系统仿真实验指导书》参考书《MATLAB实用教程》第二版,郑阿奇编,电子工业出版社出版社,出版时间2012-1
六、实验报告要求每个实验均按统一格式编写实验报告
七、考试(考核)方式课程设计或上机做实验考试《控制系统仿真》课程实验项目1一实验项目名称及实验项目编号熟悉MATLAB开发环境,01二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉MATLAB软件开发环境四实验原理本实验是上机操作实验运行MATLAB软件,进入开发环境,熟悉基本菜单和命令行操作五实验内容
1、熟悉MATLAB的开发环境,掌握常用菜单的使用方法
2、熟悉MATLAB工作界面的多个常用窗口包括命令窗口、历史命令窗口、当前工作目录窗口、工作空间浏览器窗口、变量编辑窗口和M文件编辑调试窗口等
3、了解MATLAB的命令格式
4、学会使用MATLAB帮助
六、实验方法与步骤
1.启动MATLAB,查看各个窗口布局和功能
2.运行常用的MATLAB命令和基本的向量运算
3.启动help界面,掌握demo运用
七、实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当
八、场地、设备与器材计算机机房《控制系统仿真》课程实验项目2
一、实验项目名称及实验项目编号MATLAB数据可视化,02二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉MATLAB数据可视化方法四实验原理本实验是上机操作实验利用MATLAB内部绘图命令,掌握绘制一维曲线及二维图形、三维可视化曲面等方法
五、实验内容
1、熟练掌握最基本的二维绘图函数plot
2、掌握在图形中添加文字等修饰
3、掌握图形窗口的功能
4、掌握子图的绘制方法
六、实验方法与步骤
1.使用plot函数绘制曲线
2.设置坐标轴和分隔线
3.添加图形文字标注
4.使用鼠标获取图形中的数据
5.使用图形窗口
6.在同一个窗口分别绘制子图
7.绘制特殊图形七实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当
八、场地、设备与器材计算机机房《控制系统仿真》课程实验项目3一实验项目名称及实验项目编号MATLAB符号运算,03二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉MATLAB符号运算、符号方程解法四实验原理本实验是上机操作实验符号运算与普通MATLAB运算是有区别的,符号运算是MATLAB五大功能之
一五、实验内容
1、熟悉MATLAB的符号表达式的创建和运算
2、掌握符号表达式的微积分运算
六、实验方法与步骤
1.创建符号常量和变量
2.创建符号矩阵
3.符号表达式创建与化简
4.运用符号表达式实现极限的运算
5.实现符号表达式微积分运算
七、实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当
八、场地、设备与器材计算机机房《控制系统仿真》课程实验项目4一实验项目名称及实验项目编号MATLAB程序设计及M文件编写,04二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉MATLAB程序设计及M文件编写调试方法四实验原理本实验是上机操作实验在MATLAB环境下进行程序设计不同于其他高级程序设计语言,往往程序执行的效率要考虑编辑并调试M文件和M函数
五、实验内容
1、使用函数调用并调试程序
2、使用M脚本和M函数文件
六、实验方法与步骤
1.打开M文件编辑/调试器窗口
2.编写M函数文件
3.添加主函数
4.调试程序单步执行,单步运行进函数、设置断点调试、cell调试
5.创建M脚本文件
七、实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当
八、场地、设备与器材计算机机房《控制系统仿真》课程实验项目5一实验项目名称及实验项目编号Simulink建模与仿真,05二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉Simulink建模仿真环境四实验原理本实验是上机操作实验Simulink是MATLAB的五大功能之一,采用交互式图形化建模方式进行系统仿真,实现可视化结果显示
五、实验内容
1、熟悉Simulink的工作环境,掌握模型的创建方法
2、掌握模块参数的设置和常用模块的使用
3、掌握模型结构的参数化
4、创建子系统并封装系统
六、实验方法与步骤
1.打开Simulink的工作环境
2.创建Simulink模型添加模块、添加信号线、设置模块参数、仿真运行
3.封装子系统
七、实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当
3、场地、设备与器材计算机机房《控制系统仿真》课程实验项目6一实验项目名称及实验项目编号线性控制系统的分析与设计,06二课程名称及课程编号控制系统仿真,055307
三、实验目的通过本实验使学生熟悉线性控制系统的MATLAB分析方法四实验原理本实验是上机操作实验MATLAB是多个工具箱的集合,最初是由控制系统工具箱发展起来的因此要了解控制系统的MATLAB分析和设计方法,并结合Simulink建模,实现控制系统的可视化仿真五实验内容
1、熟悉连续系统的数学模型并相互转换
2、掌握离散系统数学模型的建立和转换
3、能够设置和修改模型的参数和属性
六、实验方法与步骤
1.创建控制系统模型
2.连续系统之间的模型转换
3.连续系统模型与离散系统模型的转换
4.获取并修改模型的参数
七、实验要求
1.写实验报告具体的要求与规范格式要求写出详细实验步骤,各种命令运行结果出现的错误提示要认真记录,找到错误原因及改正措施
2.实验考核评价要求书写整齐,步骤清楚,篇幅适当八场地设备与器材计算机机房。